GPU（グラフィックボード）とは

１．GPUとは

　GPUとはCPUと同じく演算プロセッサーですが、映像やゲームなどの画像描写を専門に処理するプロセッサーです。CPUとの違いは複雑な計算処理ができない反面、単純な計算処理がより速いことです。
　例としてCPUのコア数は一般的に2～8コア程度ですが、GPUは数百コアあります。1コアの性能は圧倒的にCPUの方が勝るのですが、GPUは性能の低いコアでもコア数が圧倒的に多いため並行処理できる単純処理の場合はCPUよりも早く計算が可能です。
　映像の描写処理は、この並行処理できる単純処理の最たるものです。画面を各々のコアで分割して描写を担当します。

　GPUは、パソコンへの搭載方法として、
　１．CPUに一体型として組み込まれているもの
　２．マザーボード（チップセット）に一体型として組み込まれているもの
　３．外付けでマザーボードに接続するもの
　に分けることができます。

　１．は簡易なものは内臓グラフィック付きCPU、本格的なものはAPUと呼ばれます。
　２．はオンボードとも呼ばれます。
　３．はチップと冷却用のクーラー、マザーボートとの接続インターフェースであるPCIExpressインターフェース、モニターへの出力端子であるDVI、HDMI等をひとまとめにしてグラフィックボードまたはビデオカードの名称で製品化されており、パソコンとは別売りです。

　一般的に内臓グラフィック、オンボードの性能は低いとされていましたが、近年大幅に性能が向上しているため通常用途ではグラフィックボードを追加する必要はありません。しかしより高性能なグラフィックスを求める場合別途グラフィックボードを購入します。ハイエンドCPUについては最初からグラフィックボード別売りです。
　又、ノートパソコンについては、購入後にグラフィックボードの追加が難しいため、グラフィック性能を重視するなら最初から高性能APU搭載モデルの購入を検討する必要があります。

２．GPUの性能

　GPUの性能は、コア数、ベースクロック数、最大クロック数、ビデオメモリ最大容量、最大解像度でその性能を確認できます。

コア数

　GPU機能を持つ最小単位がコアであり、そのコアの数をコア数と呼びます。コア数が多ければ多いほどGPUの処理を並行して大量に実行できます。つまり、コア数が多ければ多いほどGPUの処理速度は速いと言えます。コア数はメーカーにより仕様表記で、
　・NVIDIA（エヌビディア）：CUDA（クーダ）コア
　・AMD：シェーダプロセッサ（Shader Processor:SP）
　と表記されたり、更に、インテル製GPUではコア数自体仕様表記されていません。

ベースクロック数　/　最大クロック数

　GPUの性能を表す１つの指標です。振り子のように「0」「1」を切替えて演算を行うその回数です。単位はMHz、GHzで表されます。このHzが大きければ大きいほど、GPUの処理速度は速いと言えます。
　ベースクロック数と最大クロック数の違いは、ベースクロックが通常の利用時のクロック周波数なのに対し、最大クロック数は高解像度の処理などGPUに負荷がかかった場合に自動で引き上げられるクロック周波数の目安です。

グラフィックス・ビデオメモリ（VRAM）容量

　GPUのメモリです。解像度やフレームレートを上げると大量のメモリを必要とします。メモリが多ければ多いほど処理できる画像情報が増えると言えます。最新の4K UHD解像度、60fpsに対応しようとした場合、最低6GBは必要と言われています。
　尚、現在メモリの規格としてGDDR5という規格が主流ですが、後継のGDDR5XやHBM、HBM2という規格が出て来ています。この規格が違う場合は単純に容量で比較できなくなりますのでご注意下さい。

メモリバスインターフェース

　主にPCIバスインターフェースのことで、GPUとマザーボード、マザーボートとグラフィックボードのデータ転送規格のことです。詳しくはこちらにまとめています。各々の規格が合っていないと、下位の規格になってしまいます。

３．GPU（チップ）メーカー

　2020年現在、インテルが60%、NVIDIAが20%、AMDが20%と云われます。メーカーとしてはほぼこの3社で独占です。インテルはCPUと一体型のGPUのみ提供しており、グラフィックボードに搭載されているGPUはNVIDIAまたはAMDです。
　インテルのGPUはCPUと併せてまとめましたので、こちらをご覧下さい。ここでは、NVIDIA、AMDのGPU製品をまとめます。

NVIDIA、AMDのGPU

NVIDIA、AMDのGPUのブランド

　2社は下図の通り、用途に合わせて3ブランドを展開しています。

NVIDIAのGPU一例

　※TDP：(Thermal Design Power / 熱設計電力)。発熱量の目安で、消費電力とも関係します。

AMDのGPU一例

４．グラフィックボードメーカー

　BTOパソコンでもおなじみの台湾発メーカーASUS、MSIを中心に、ELSA、GIGABYTE等多数のメーカーがグラフィックボードを発売しています。